DNA Nukleotider

Hvad er DNA-nukleotider?

Nukleotider er de grundlæggende byggesten i nukleinsyrer, herunder DNA og RNA. Ved at forbinde millioner af individuelle nukleotider sammen kan dine celler danne lange polynukleotidkæder. DNA er dobbeltstrenget, mens RNA består af en enkelt streng og er sammensat af en meget kortere kæde af nukleotider.

Ud over at danne DNA- og RNA-strenge kan nukleotider spille en anden vigtig rolle: rollen som et energilagringsmolekyle. Den mest almindelige type nukleotid til energilagring kaldes adenosintrifosfat, eller ATP.

I nukleotider som ATP lagres energien i fosforanhydridbindingerne mellem de tre fosfatgrupper. Disse bindinger kræver energi at danne, så cellerne i din krop kan bruge disse bindinger som et batteri til at lagre ekstra energi. Når cellen ønsker at få adgang til den lagrede energi, fjerner den en fosfatgruppe ved at bryde fosforanhydridbindingerne for at frigive energien gennem en proces, der kaldes hydrolyse.

Hvad er nukleotidernes struktur?

Nukleotider består af tre underenheder. Den første underenhed er en base, der indeholder grundstoffet nitrogen. Disse nitrogenholdige baser findes i to varianter: pyrimidinderivater, som omfatter thymin og cytosin, og purinderivater, som omfatter guanin og adenin. Det er hydrogenbindingerne mellem disse baser, der gør det muligt for de to DNA-strenge at binde sig til hinanden og danne en dobbeltspiral. Der er også en femte type base kaldet uracil, som er et pyrimidinderivat, der kun findes i RNA.

Den anden underenhed i et nukleotid er et sukkermolekyle, der indeholder en ring af fem kulstofatomer. For DNA-nukleotider kaldes denne type sukkermolekyle for deoxyribose – det er det, som “D” i DNA repræsenterer. RNA-nukleotider indeholder et andet sukkerstof kaldet ribose, hvilket er grunden til, at molekylet kaldes ribonukleinsyre.

Hvis man kombinerer en nitrogenbas med et sukkerstof med fem kulstofatomer, får man et nukleosid (med et ‘s’). For at danne et nukleotid (med et ‘t’) har man brug for en tredje underenhed: en fosfatgruppe. En fosfatgruppe består af et fosforatom, der er bundet til fire oxygenatomer. Når nukleotider ikke er bundet til DNA, kan de indeholde op til tre fosfatgrupper. Antallet af fosfater, der er til stede i et nukleotid i DNA, er dog lavere: Når det er en del af en DNA-streng, indeholder et nukleotid kun én fosfatgruppe.

Hvordan danner nukleotider i DNA pardannelse?

Nukleotider danner pardannelse på en meget specifik måde, afhængigt af hvilken type nitrogenbas, de indeholder. Hvert DNA-nukleotidpar vil bestå af et pyrimidin og et purin. På grund af de forskellige basers kemiske strukturer vil adenin (A) altid binde sig til thymin (T), og guanin (G) vil binde sig til cytosin (C). Det samme gælder for RNA, bortset fra at A altid danner par med en nær slægtning til thymin, uracil (U).

Den forbindelse, der binder de to baser sammen, er en hydrogenbinding. A-T-basepar er bundet sammen af to hydrogenbindinger, mens G-C-basepar er bundet sammen af tre hydrogenbindinger. Disse basepar danner trinene i DNA’s snoede stige (eller dobbelthelix) og bidrager til RNA’s foldede struktur.

Hvilken rolle spiller DNA-nukleotider i DNA-sekventering?

DNA-nukleotider indeholder fire nitrogenholdige baser: adenin (A), thymin (T), guanin (G) og cytosin (C). Disse baser repræsenteres som As, Ts, Gs og Cs, når en DNA-sekvens beskrives. Den specifikke rækkefølge af disse fire bogstaver i dit genom formidler store mængder information, svarende til den måde, hvorpå en række enere og nuller kan fortælle en computer, hvordan et komplekst program skal køre.

Videnskabsfolk kan bestemme rækkefølgen af nukleotider i et DNA-molekyle ved hjælp af en proces, der kaldes DNA-sekventering. Ved at få sekventeret dit DNA kan du afdække mange nyttige oplysninger om dig selv, f.eks. om du måske er disponeret for visse sygdomme, og hvilke geografiske områder dine forfædre kan stamme fra.